فنر و کمک فنر

[ریپورتر]

كمك فنرهاي مغناطيسي (http://mechanic9001.blogfa.com/post-87.aspx)

شركت Audi اخيراً سيستم فنربندي جديدي را روي خودروهاي خود ارائه كرده است. در اين سيستم از ميراكننده هاي مغناطيسي ساخته شده توسط شركت Delphi استفاده شده است. اين سيستم به كمك سنسورهاي نصب شده در جاي جاي خودرو، در هر لحظه خود را باشرايط محيطي نظير شكل پروفيل سطح جاده سازگار مي كند. ميراكننده هاي موجود در كمك فنرها به جاي استفاده از روغن هاي متداول، از يك نوع روغن مغناطيسي – روغن مصنوعي كه ذرات مغناطيسي با ابعاد بين 3 تا 10 ميكرون در آن معلق مي باشند استفاده مي كند. يك كنترلر با ارسال پالسهايي از ولتاژ به سمت يك سيم پيچ، ميداني مغناطيسي با راستاي مشخص درون روغن ايجاد مي كن.
با شكل گرفتن اين ميدان ذرات مغناطيسي معلق درون روغن برخلاف جهت حركت روغن آرايش يافته و در برابر جريان يافتن روغن از سوراخ پيستون كمك فنر مقاومت مي كنند. به اين ترتيب مي توان ميزان ميراكنندگي كمك فنر را در هر لحظه به طور دلخواه تغيير داد. اين سيستم مي تواند 1000 بار در هر ثانيه نيروي ميراكننده ي كمك فنر هر كدام از چرخها را به طور جداگانه كنترل كند. همچنين اين امكان به راننده ي خودرو داده شده است تا با فشار دادن يك دكمه وضعيت خودرو را بين دو حالت عادي و اسپورت تغيير دهد. در حال عادي ويكسوزيته ي روغن مغناطيسي بالاتر بوده و ميزان ميراكنندگي كمتر مي باشد. اين حالت براي رانندگي در جاده هاي طويل و جاده ها با پستي و بلندي زياد مناسب مي باشد. در حالت اسپورت ويسكوزيته ي روغن پايين تر بوده، توانايي ديناميكي خودرو بالا رفته و چرخهاي خودرو بهتر به سطح جاده مي چسبند. به اين ترتيب سرنشينان خودرو احساس راحتي بيشتري كرده و راننده نيز كنترل بهتري بر خودرو خواهد داشت. جالب اين است كه اين سيستم تنها بين 5 تا 25 وات توان مصرف مي كند


منبع:http://mechanic9001.blogfa.com

[ریپورتر]

انواع کمک فنرها (http://mechanic9001.blogfa.com/post-32.aspx)

*دو تيوپه
* تک تيوپه
* با مخزن بيروني
دو تيوپه :
در اين مدل از کمک فنر ، که همان نوع بررسي شده در بالاست ، يک تيوپ اصلي وجود دارد که پيستون در آن حرکت مي نمايد و تيوپ دوم که تيوپ ذخيره نام دارد ، در گرداگرد تيوپ اصلي قرار گرفته تا سيال مازاد را در خود جاي دهد .
کمک هاي دو تيوپه انواع متنوعي دارند ، که برخي از لحاظ تکنولوژي منحصر به يک يا چند کارخانه بوده و داراي قيمتهاي بالا و کارآييهاي خاصي نيز مي باشند ، اما انواع متداول آن به شرح زير مي باشند :
دو تيوپه گازي :
گسترش کمک فنرهاي گازي باعث ايجاد برتري عمده اي در رانندگي با خودروهاي مجهز به اين نوع کمک فنر گرديده . اين نوع از کمک فنر به مشکلات موجود در کنترل و هدايت خودروهايي که مجهز به شاسي و بدنه يکپارچه هستند يا فاصله چرخهايشان کم است يا نياز به فشار بالاي باد تايرها دارند ، خاتمه بخشيده . اين کار تنها با افزودن مقداري گاز نيتروژن با فشار کم در تيوپ ذخيره انجام مي گيرد . اين در حالي است که تصور عامه بر اين است که در کمک هاي گازي تنها از نوعي گاز استفاده مي شود و از روغن خبري نيست . اما چنين نيست ، در اين نوع کمک فنر ، گاز ( نيتروژن ) تنها حجم بسيار کمي از حجم مواد موجود در کمک را شامل مي شود . فشار نيتروژن درون تيوپ ذخيره نيز ما بين ??? تا ??? psi مي باشد .
يکي ديگر از محاسن نيتروژن جلوگيري از ايجاد کف در کمک فنر است ، اين کف ( Foam ) که حاصل ترکيب شدن روغن با هوا ( در کمک فنرهاي دو تيوپه هيدروليکي بجاي نيتروژن ، هوا وجود دارد ) است ، قابل فشرده شدن مي باشد ، از اينرو باعث اخلال در کار کمک شده و نرمي و راحتي رانندگي را از بين مي برد همچنين واکنشهاي کمک فنر را با تاخير مواجه مي کند . اما در انواع گازي ، نيتروژن تحت فشار قابليت ترکيب شدن با روغن را دارا نيست . در صورتي هم که مقادير کمي هوا در پروسه توليد يا در حين کارکرد کمک وارد آن شده باشد ، بدليل وجود فشار نيتروژن تنها به صورت حباب در روغن پخش مي شود .
ديگر مزيت کمک فنرهاي گازي ، بازگشت جزئي آنها پس از فشرده شدن است ، اين امر که بدليل بيشتر بودن سطح مقطع زير پيستون نسبت به سطح بالاي پيستون ( بدليل وجود ميله )* و وجود فشار بالاي نيتروژن وارد بر سطح بزرگتر ( زير پيستون ) اتفاق مي افتد ، باعث بالا رفتن ضريب فنر شده ، و تا حدي از پايين رفتن سر خودرو هنگام ترمز گيري ، پايين رفتن عقب خودرو در هنگام شتاب گيري و چپ شدن و انحراف خودرو جلوگيري مي نمايد.

دو تيوپه هيدروليکي :
عينا مشابه نوع گازي مي باشند ، با اين تفاوت که در آنها بجاي نيتروژن تحت فشار کم ، از هوا در فشار معولي استفاده مي شود ، که مشکلاتي نظير ايجاد کف در آنها اجتناب ناپذير است ( نوع هيدروليکي ، نسل اول کمک فنرهاي دو تيوپه محسوب مي شوند ، که همينک جاي خود را به انواع گازي سپرده اند ) .

دو تيوپه Foam Cell :
در اين نوع بجاي اينکه اجازه داده شود گاز نيتروژن در تماس با سيال هيدروليکي ( روغن ) قرار گيرد ، سلولهايي از نيتروژن اشباع شده بکار مي رود ، اين نوع نيز همانند نوع گازي ، از ايجاد کف هوا و روغن جلوگيري مي نمايد ، اما در صورتي که در دماهاي بسيار بالا قرار گيرد ( کارکرد در جاده هاي با دست انداز بسيار زياد در مدت زياد ) پس از سرد شدن ديگر کيفيت اوليه خود را باز نخواهد يافت .

يکي از اشکالات کمک هاي دو تيوپه ، نداشتن قابليت نصب شدن به صورت زاويه دار و يا سر و ته مي باشد ، اين امر باعث مي شود ، در مواردي که سازنده با کمبود جا مواجه است امکان استفاده از اين نوع کمک را نداشته باشد ، ديگر اشکال کمک هاي دو تيوپه نيز دفع نشدن کافي گرما به خارج مي باشد ، چرا که تيوپ ذخيره مانعي بر سر خروج گرماي توليدي در پيستون بوده و گرما نيز باعث کاهش ويسکوزيته روغن مي گردد ، که اين امر کارآيي کمک فنر را کاهش مي دهد ( اين مشکل در نوع گازي کمتر بوجود مي آيد ) . کمک هاي دو تيوپه در اکثر خودروهاي سواري ، وانتها ، SUV ها و کاميونهاي سبک بکار مي رود .

تک تيوپه :
در اين نوع از کمک فنر همانطور که از نامش پيداست ، تيوپ ذخيره وجود ندارد ، در درون تيوپ اصلي ? پيستون وجود دارد ؛ پيستون متحرک و پيستون جدا کننده ( معلق ) ، پيستون متحرک که به ميله کمک فنر متصل است دقيقا مشابه انواع دو تيوپه عمل مي نمايد ،*اختلاف اصلي اينجاست که در اين نوع از سوپاپ فشردگي خبري نيست و بجاي آن يک پيستون جدا کننده ، محفظه حاوي روغن را از محفظه گاز جدا مي نمايد ، محفظه زيرين حاوي گاز با فشار ??? psi مي باشد . در حين کارکرد در سيکل بازشدن ، هنگامي که فشاري بر پيستون متحرک وارد نشود بر اثر فشار نيتروپن زيرين ، بالا آمده و فضاي خالي را پر مي نمايد ، در سيکل فشرده شدن نيز تحت فشار ، پيستون پايين مي رود تا کمک تا انتها فشرده شود

اين نوع کمک فنر قابليت نصب در تمامي حالتها را داراست ، همچنين بدليل فشار بالاي نيتروژن ، بر خلاف ديگر انواع کمک فنر قابليت ساپورت مقدار کمي از وزن خودرو را نيز دارد . در اين نوع بدليل نبود تيوپ ذخيره مشکل دفع حرارت توليدي نيز وجود ندارد ، در صورت بروز گرما نيز نه تنها کارآيي آن کاهش نمي يابد بلکه در پي افزايش فشار نيتروژن ( در اثر گرما ) بهبود نيز مي يابد . همچنين بدليل نبود تماس بين روغن و گاز يا هوا مشکل تشکيل کف نيز وجود ندارد ، اما عيب اين نوع کمک فنر آسيب پذيري آن است چرا که بدليل نبود تيوپ ذخيره ، در صورت برخورد شيئي خارجي با پوسته کمک و ايجاد فرورفتگي ، پيستون از حرکت باز مي ماند . اين نوع کمک فنر در بسياري از خودروهاي سواري ، وانتها ، SUV ها و کاميونهاي سبک استفاده مي شود ، اما قيمت بالاتري نسبت به انواع تک تيوپه دارد .
با مخزن بيروني :
اين نوع که بهترين نوع کمک فنر محسوب مي شود ، براي کارهاي برجسته اي چون مسابقات اتومبيلراني و موتورسيکلت راني بکار مي رود و قيمت بالايي نيز دارد . در اين نوع ، از يک کمک فنر تک تيوپه سبک و کوچک استفاده مي شود که بوسيله يک لوله به مخزني که در قسمتي جداي از کمک فنر واقع شده و حاوي سيال و گاز مي باشد وصل مي شود ، درون مخزن يک پيستون جداکننده و يک سوپاپ فشردگي قرار دارد ، از اينرو مي توان اين نوع را ترکيبي از دو نوع قبلي يعني دو تيوپه و تک تيوپه دانست .
اشغال فضاي کمتر در پشت چرخ ، بدليل پرتابل بودن مخزن دوم ( در برخي موارد به تيوپ اصلي چسبانده شده ، اما در اکثر موارد جدا مي باشد ) ، خنک شدن بهتر و قابل تنظيم بودن ، از مزاياي اين نوع کمک فنرها محسوب مي شود

[ریپورتر]

فنر یا ضربه گیر (http://mechanic9001.blogfa.com/post-29.aspx)

تا زمانی که خودرویی فاقد یک ساختار تقلیل دهنده نیرو باشد، فنر آن، انرژی را که از یک دست انداز جذب کرده، به صورت و آهنگ کنترل نشده ای پخش کرده و رها می سازد. فنر در بسامد طبیعی خود باز و بسته می شود تا جایی که همه انرژی را که جذب کرده، از دست بدهد. تعلیقی که تنها بر اساس فنرها طراحی و ساخته شده باشد، سواری بسیار پرتحرک و بسته به نوع زمین، خودرویی غیرقابل کنترل را به وجود می آورد.
در تعریف ضربه گیر، یا کمک فنر، باید گفت "وسیله ای برای کنترل حرکات نامطلوب فنر در طی فرآیند تقلیل." کمک ها، کار تقلیل نیروی حرکات لرزشی را بر عهده دارند، بدین صورت که انرژی جنبشی (حرکت تعلیق) به انرژی گرمایی تبدیل می شود، و انرژی گرمایی نیز در سیّال روغنی (هیدرولیکی) از بین می رود. برای درک بهتر طرز کار آن، به درون یک کمک فنر نگاهی می اندازیم تا ساختار و عملکردش را بهتر ببینیم.
http://persiankhodro.googlepages.com/car-suspension-8.gif
کمک، اساساً یک پمپ روغن است که مابین بدنه خودرو و چرخ های آن قرار گرفته است. سر بالایی آن به بدنه (که همان وزن معلق باشد) و سر پایینی اش به اکسل، نزدیک چرخ (که همان وزن نامعلق باشد)، اتصال دارد. در یک طرح دو لوله ای، که یکی از رایج ترین انواع کمک ها می باشد، سر بالایی (از داخل) به یک میل پیستون متصل است، که آن نیز خود به یک پیستون اتصال دارد، که در نهایت پیستون در لوله ای حاوی سیّال روغنی قرار دارد. لوله ی داخلی را لوله فشار و لوله ی خارجی را لوله ذخیره (محافظ) می نامند. لوله ذخیره، سیال روغنی مازاد را ذخیره می کند.
هنگامی که چرخ خودرو با دست اندازی در جاده برخورد می کند و باعث باز و بسته شدن فنر می شود، انرژی فنر از طریق سر بالایی کمک به آن منتقل می گردد، و سپس به میل پیستون و در نهایت به پیستون می رسد. منافذی که بر روی پیستون وجود دارند، به سیّال اجازه گذر از خود را می دهند و می گذارند تا در حین حرکت پیستون به سمت بالا و پایین، درلوله فشار جریان داشته یاشد. به علت اندازه نسبتاً ریز سوراخ ها، تحت فشار بالا، تنها مقدار کمی روغن از آنها درز می کند. این عمل، حرکت پیستون و در نتیجه حرکت فنر را کند می سازد.
کمک فنرها در دو گردش کار می کنند – گردش تراکم و گردش بسط (یا کشش). گردش تراکم هنگامی اتفاق می افتد که پیستون به سمت پایین حرکت کرده و سیال روغنی را در محفظه زیر پیستون متراکم می کند. گردش بسط در زمان حرکت پیستون به سمت بالای لوله ی فشار رخ می دهد که سبب متراکم شدن سیّال، در قسمت بالای پیستون می گردد. یک خودروی معمولی و یا یک کامیونت، در طول گردش بسط نسبت به گردش تراکم مقاومت بیشتری نشان خواهد داد. با در نظر گرفتن این مطلب، در می یابیم که گردش تراکم، حرکت وزن نامعلق خودرو را کنترل می نماید؛ در حالی که دور بسط، کار دشوارتری را بر عهده دارد: کنترل وزن معلق.
همه کمک های جدید، نسبت به سرعت حساس هستند – هر چه تعلیق سریع تر حرکت کند، کمک، مقاومت بیشتری را از خود نشان می دهد. این، کمک ها را قادر می سازد تا با شرایط جاده هماهنگ شده و همه تکان های نامطلوب ناشی از حرکت یک خودرو را، از قبیل پرش، موج، شیرجه ترمز و یا نشست شتاب، کنترل نماید

[ریپورتر]

فنرها: جرم معلق و نامعلق (http://mechanic9001.blogfa.com/post-28.aspx)

جرم معلق، جرم خودرو بر فنرها است، حال آنکه جرم نامعلق به صورت جداگانه، جرم بین جاده و فنرهای سیستم تعلیق تعریف می شود. خشکی فنر، بر عکس العمل جرم معلق در هنگام رانندگی تاثیر می گذارد. خودروهایی که دارای جرم معلق ضعیفی هستند، نظیر خودروهای اشرافی (مانند خودروی شهری لینکلن) می توانند دست اندازها را به راحتی هضم کرده و یک سواری فوق العاده نرم و راحت را فراهم آورند؛ هر چند، این چنین خودرویی از شیرجه و نشست، در هنگام ترمز کردن و شتاب گرفتن رنج می برد و در سر پیچ ها و دورزدن ها، تمایل بیشتری به تجربه موج یا پیچش بدنه نشان می دهد. خودروهایی که دارای فنرهای سخت می باشند، مانند خودروهای اسپرت (مثل Mazda Miata) نسبت به جاده های پر دست انداز، خشونت بیشتری نشان می دهند. ولی این نوع اتومبیل، به خوبی حرکت بدنه را به حداقل می رساند؛ واین بدان معناست که آنها قابلیت سواری به صورت دیوانه وار را دارا هستند، حتی در سر پیچ ها.
پس در حالی که فنرها به خودی خود، قطعاتی ساده به نظر می آیند، طراحی و به کارگیری آنها بر روی یک خودرو به منظور تعادل بین راحتی سرنشین و کنترل خودرو، فرآیند پیچیده ایست. و برای پیچیده تر ساختن مسئله، همین کافی است که فنرها به تنهایی نمی توانند یک سواری کاملاً نرم را فراهم آورند. چرا؟ زیرا آنها در جذب انرژی بسیار عالی عمل می کنند، ولی در رهاسازی اش به آن خوبی نیستند. قطعات دیگری، به عنوان کمک فنر نیاز هستند تا این کار به خوبی انجام پذیرد



منبع:http://mechanic9001.blogfa.com